谁能给我解释一下什么叫计算机【总线】?

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谁能给我解释一下什么叫计算机【总线】?

2023-03-12 03:55| 来源: 网络整理| 查看: 265

--------------2020年3月5日更新---------------

这个回答是5年前,刚毕业的时候回答的,部分同学对我画的那张图有些微词,实际上那是一张逻辑表示图,并不是真实的物理表示图,比如有人纠结为啥南桥直接和内存联通之类的,实际上这样画并不准确,我想表达的是,其实通过南桥的信号是可以达到内存的,真正和内存联通的其实是北桥,以下图片来自维基百科:https://zh.wikipedia.org/zh-hk/%E5%8D%97%E6%A1%A5

现在北桥和南桥已经合并为IO桥了,用CSAPP的一张逻辑图表示则是:

总线说白了,就是信号传输的媒介,如果说信号是物资,那总线就是交通线。

-----------------以下为原答案------------------

这里,我这么来说吧,这个和计算机主机的构造有关系,首先,我们都知道计算机的cpu由两个部分组成,一个是控制单元,另一个是算术逻辑单元,cpu的控制单元负责计算机各个组件的协调与沟通,什么是沟通?就是数据传输,比如输入设备将信息传输到主存储器中,主存储器将数据传输到cpu中,cpu计算结果输出到输出设备等等。而cpu的算术逻辑主要是进行逻辑上的运作,判断等,比如加减乘除运算。cpu只负责运算和协调控制各个组件,那么它所需要的数据从哪里来呢?答案是从主存储器那里来,输入设备会将用户输入的数据传输到主存储器中,然后主存储器又会将数据传输到cpu中,那么这个传输是通过谁来进行的的呢?是通过主板的总线,对总线就是用来进行数据传输的,通常来说,计算机要控制和协调各个组件,需要通过主板来进行,如果cpu是大脑,那么主板就好像神经系统一样(鸟哥说的^_^),主板最重要的组件是一个芯片组,这个芯片组就是北桥和南桥了,主板的北桥负责实现主存储器(RAM)、显示适配器(就是显卡嘛)及cpu的沟通,主存储器要将数据传输给cpu就是要通过北桥的啦,然后再通过北桥连往cpu的总线,将数据传给cpu(这是Intel的构架,AMD直接将主存储器和cpu连接而不通过北桥),北桥通往cpu的总线,因为需要连接主存储器和显示适配器等,因此需要极高的速度,我们把这条总线称之为系统总线,总线一次能传输的数据一般是32bit和64bit两种,而这些连接北桥通往cpu的设备,又有一个用来衡量传输能力的标准,叫做外频,举个例子,如果外频是333MHz的话,就意味著这些连接北桥的设备,每秒进行3.33*10^8次传输,计算机中还有一个被固定死的倍频,cpu的主频(及每秒运作多少次)=外频*倍频,据说这个概念是为了协调高速cpu与低速外部设备而设计的==。外部设备的每秒数据传输量=每秒传输多少次*总线宽度即可得之。

下面来说一下南桥,南桥和北桥一样,也是用来连接计算机设备的,主要是连接低速的网卡,USB设备,音频,硬盘等设备,连接这些设备也是由一条总线牵连,我们叫做I/O总线,至于PCI,PCI-Express是啥?我们就拿PCI-Express说事吧,PCI-Express就是总线接口,从主板表面上看,就是主存储器,显示适配器的插槽嘛,PCI-Express是新一代的总线接口,用来取代老式的PCI,AGP等,别小看这个东东,他影响着数据的传输速度哦,现在很多硬件都是往匹配PCI-Express方向发展,SATA是啥?和IDE插槽一样,是用来连接硬盘设备的,最后附上一张图:

本人菜鸟一枚,如果上面有不当的地方,敬请大神补救



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